酶法脫墨與堿法脫墨比較及再生造紙的靜脈產業(yè)化

【摘要】酶法脫墨作為一種新的脫墨技術，其低碳概念和綠色環(huán)保概念均遠超傳統的堿法脫墨。酶法脫墨污泥的能夠較容易再利用使再生造紙的靜脈產業(yè)化成為現實。

【關鍵詞】再生造紙；廢紙脫墨；環(huán)境污染；靜脈產業(yè)

Abstract：Enzymatic deinking as a new de-inking technology， the concept of green and low-carbon concepts are far more than traditional alkaline deinking. Regeneration paper into venous industry became possible because enzymatic deinking sludge can easily reuse.

造紙是國民經濟的重要產業(yè)，紙漿是各類紙制品的原料。根據中國造紙年鑒，2011年全年我國紙漿產量為22763102噸，其中70%以上是脫墨再生紙漿[1]。倡導節(jié)約型社會以來，我國再生紙漿在紙漿中的占比越來越大，已經接近發(fā)達國家約75%的水平[2]。眾所周知，造紙是污染大戶，紙漿生產的廢水排放是造紙污染的主要來源。再生紙生產的污染治理更是造紙行業(yè)污染治理的一個大問題。

再生造紙的重要環(huán)節(jié)是再生紙漿生產，其主要環(huán)節(jié)就是通過物理或化學或生物學手段，將油墨從紙纖維表面剝離下來，同時將紙張疏解成單根纖維，再經過浮選或洗滌的方法將油墨與纖維分離，所得到的再生漿經過進一步加工可制得各種紙制品。油墨從紙纖維表面剝離是最關鍵環(huán)節(jié)，只有剝離下來，才分離徹底。一百五十年前，在美國興起的廢紙脫墨，都是用燒堿在表面活性劑的幫助下，使油墨剝離。我國目前基本還是沿用此法?，F今歐美等發(fā)達國家，已經擯棄了這種污染嚴重的燒堿法脫墨，改用酶法脫墨。

酶法脫墨主要是運用纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶的一種或多種共同作用，將油墨從纖維上剝離下來。細分起來，纖維素酶的作用是對附著油墨的纖維表面水解，使油墨失去附著點而脫離下來；脂肪酶則直接對油墨起作用；淀粉酶則是水解紙張的淀粉掛面，使油墨失去附著點，從而達到脫墨的功效[3]。

比較酶與燒堿二種脫墨方法有以下明顯的不同：

酶法脫墨較之傳統的燒堿法脫墨有明顯的節(jié)能優(yōu)勢。目前，廢紙再生用的油墨剝離/纖維疏解設備，中小型的基本都是用立式水力碎漿槽，操作溫度一般在70～75℃，紙漿濃度為18%～20%；大型的基本都用臥式渦旋式水力碎漿機，操作溫度一般在55℃，紙漿濃度一般在20%。并且，處理一頓廢紙約需4噸水。酶法脫墨的最適溫度在45～50℃，紙漿濃度與燒堿法完全相同。理論計算與實際上機實驗都表明，操作溫度每降低20度，可以節(jié)約蒸汽1噸。

酶法脫墨較之傳統的燒堿法脫墨有明顯的環(huán)保優(yōu)勢。燒堿法脫墨，不僅對纖維破壞程度大，燒堿對纖維素的大量水解，使BOD居高不下，紙張的大量化學助劑，也因燒堿而更多地溶解于水中，造成COD也非常高?？梢姛龎A，是再生紙廢水污染的主要根源。而酶法脫墨，近中性操作，條件溫和，COD、BOD比燒堿法大為降低。而且酶法只作用于纖維素、淀粉等，降解產生少量的單糖或寡聚糖，很容易通過生物爆氣等方法從廢水中除去，更容易保持循環(huán)水的水質和利用。運用酶法脫墨，經爆氣處理后的水循環(huán)利用，理論上無外排廢水。

酶法脫墨環(huán)保優(yōu)勢還體現在污泥不外排。爆氣池中定期經過壓榨等步驟濃縮的污泥，即脫墨污泥，按重量基本就是從紙纖維脫離下來的不溶于水的碳酸鈣、聚丙烯酰胺等（組成油墨的油與碳粉等，重量占比很少）。脫墨污泥不能外排。如外運，同樣會造成環(huán)境污染。所以脫墨污泥的有用化處理，是脫墨再生紙靜脈產業(yè)化的關鍵[4]。

我們的設想是，把脫墨污泥與廢舊塑料結合，加熱壓制成波紋板，既輕便又結實，還不怕水浸，壽命長，基本不會造成次生的環(huán)境污染。這種波紋板可以用于生態(tài)蔬菜大棚的保溫墻。夏天，波紋板的透氣性好，邊向波紋板淋水，邊從大棚抽氣到棚外，由于波紋板提高大量的水蒸發(fā)面積，水分蒸發(fā)吸收熱量，可以控制棚內溫度到25℃左右，棚內濕度70～90%。

以脫墨污泥為材料來源的波紋板是典型的廢物利用新產品，由于成本低而具有良好的市場競爭能力，這是酶法脫墨生產再生紙的企業(yè)躋身靜脈產業(yè)的先決條件。

參考文獻

[1]2011年10～12月及全年我國造紙行業(yè)主要產品產量.造紙信息，2013，（3）：39

[2]黃光春等.廢紙脫墨的研究進展.黑龍江造紙，2002，（2）：7～13

[3]呂召峰等.生物酶早脫墨浮選中的應用.造紙化學品，2009，（9）：22～24

[4]華玉妹等.生物瀝濾法去除污泥重金屬：污泥固體濃度和類型影響.環(huán)境科學與技術，2006（12）：62～62

作者簡介

1*黃敏 生于1963年3月，女，漢族，籍貫江蘇，環(huán)境保護專業(yè)高級工程師，學士學位，從事環(huán)境保護工作二十五年，目前主要從事環(huán)境監(jiān)測及其綜合分析工作，主要研究企業(yè)污染的控制和環(huán)境污染的變化趨勢。